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  • 无源定位学习

    2019-05-28 17:30:10
    在电子对抗领域,在不发射对目标照射...与之对应,我们把定位站发射信号的定位称之为有源定位,当然,有源定位实际上还有别的更科学更习惯的名称。 无源定位的特点: 无源定位的所有特点都来源于它在定位的过程...

    在电子对抗领域,在不发射对目标照射的电磁波的条件下获得目标的位置,我们称之为无源定位。

    无源的含义绝对不是不需要能源,或者不用电源。

    电子对抗中,对方目标的位置信息十分重要。定位中,所谓的无源,仅仅专指定位站不向被定位的对象发射电磁信号。与之对应,我们把定位站发射信号的定位称之为有源定位,当然,有源定位实际上还有别的更科学和更习惯的名称。

    无源定位的特点:

    无源定位的所有特点都来源于它在定位的过程中不向被定位的目标发射电磁信号。

    (1)所以它的第一个特点就是无源,即直接定位的一方不发射照射目标的信号。由于这一特点,无源定位系统的使用是不易被对方感知的,一般不存在被干扰的问题。但由于不发射电磁信号,所以一定要求目标发射信号,或者发射信号。不满足这个条件,无源定位系统是无法定位的。

    (2)无源定位的第二个特点是一般需要多站协同工作。

    由于单个侦察站在接收电磁信号时无法计量信号来自多远,它只能给出在什么时间收到什么方位进入的信号。这样,除了一些特殊的情况外,无源定位需要多站提供信息,协同定位。

    这种协同表现在飞行速度较快的卫星上,可以使用单站定位,因为卫星移动速度较快,可以在很短的时间内移动到不同的位置,这样的话,可以在不同的位置处,接收辐射源的信号,进行定位。

    如果用于无人机以及其他移动速度不是太快的飞行器上,则需要多站协同定位,因为定位是一个实时性的工作,不可能允许你在很长的时间内确定几个位置,进行定位。

    (3)无源定位的第三个特点是系统要经过复杂的计算才能获取目标的位置。

    形象地比喻,定位系统不像照相机,一工作就可以把对面的图像拍下来;它是一个画家,先要听几个不同的人描述,对画的景象是个什么样子,然后想好了,画出来。

    首先,定位系统并不知道目标会发什么样的信号,因此在一定意义上,它开始工作时如同一个一般的电子对抗侦察设备,先要做信号截获和一般意义上的分选处理。只有在这之后,它才意识到在面对的地域内有信号出现了,才有可能对它们定位。由于几个位置不在同一点的站将收到多个目标的信号,因此处理的下一步将是把信号配对;只有在各站对同一目标的信号被正确配对后,才可能做出正确的定位计算。

    这本书年代有点久远了,所以里面提到的观点,只能说值得参考,给人启发,但是并不是绝对的,例如开头就提到的那篇专利,就是直接基于空域稀疏表示的单站无源定位,不需要书上所述的那个思路。当然,定位方法还有很多,技术在进步。

    (4)无源定位的第四个特点是它的性能和系统内几个侦察定位站的布局有关。

    很容易想象,当定位站处于很近的位置时,定位性能肯定很差。故使用无源定位的人应当分析定位站的布局与性能的关系,对于某一个具体的应用,适当地调整系统内各定位站的位置,使效果尽可能的好。

    常用的一种分类方式:

    无源定位系统更多的是按照它所用的定位方法或体制进行分类。按侦察站的状态可以分为一下3类:

    (1)只用一个侦察站就能对目标进行定位。

    定位工作基于一个站,一个时刻,我们称这种定位体制为一点定位。由于侦察站是被动的,在接收到的信号中,本身并不含有目标源的位置信息。因此,这种定位原则上一定要有其他的先验信息,比如目标源在某一个面上或某一条线上,比如目标源在确切的某个时间发射信号等。当这些先验信息的误差较大时,定位的精度当然就较差。

    (2)只用一个侦察站,通过侦察站的运动获取信息,对目标定位。

    定位工作基于一个站、一段时间,我们称这种定位体制为动态定位。很显然,侦察站的不同的运动对同样位置的源会产生不同的侦察结果,因此,用这种体制定位,一定要先知道侦察站自身的运动情况。动态定位多用于对固定目标的定位,由于运动的相对性,要想对运动目标定位,就应该了解目标的运动情况,比如目标运动较侦察站慢得多,就可以把它近似为没动,又比如在一段时间内目标的运动可以近似为匀速直线运动等。

    这种体制的基本工作原理又可以分为两种:

    1)把若离散的测量等价看待,利用多个同类测量进行定位是其中的一种;

    2)测量由于运动产生的微分效果,引入不同类型的测量,利用不同类型的测量进行定位是另外的一种。

    (3)用一组侦察站,首先通过某种测量获得一些轨迹,目标的位置将位于这些轨迹上,然后用多条轨迹进行交叉定位。

    定位是基于多个站,一个时刻的,我们成这种定位的体制为交叉定位。由于这种方法是基于一个时刻的,因此它可以在不了解目标运动信息的条件下对运动目标进行定位。这一大类又可以按交叉所用的轨迹的不同再细分,其中最常见的有3种:

    1)如果所用的轨迹是侦察站的测角线,交叉定位在一组射线中进行,我们称之为角交叉定位;

    2)如果所用的轨迹是由时间差形成的双曲线,交叉定位在一组双曲线中进行,我们称之为时差定位;

    3)如果所用的轨迹是多种多样的,我们称之为混合交叉定位。

    最后需要说一下的是,上面的这些说法并不是死的,技术在发展,更多定位方式也会不断涌现,例如最后一种定位方式,交叉定位,以及动态定位,也不是一定要用所说的那样发展。

    摘抄专利中的一句话:

    利用空域的稀疏性,将信号协方差矩阵联合稀疏表示对目标进行定位的方法。和传统的单站无源定位方法不同,这种方法不需要从接收信号中提取有关信息,而是直接利用采样信号的协方差矩阵就可以一步实现目标定位。除此之外,当选取合适的恢复算法时,可以在不知道目标数量的条件下实现多目标定位。

    转载地址 https://blog.csdn.net/Reborn_Lee/article/details/82468058

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  • 无源定位学习总结(一)

    千次阅读 2018-09-06 21:24:23
    本博文总结自:《无源定位》 在电子对抗领域,在不发射对目标照射的电磁波的...与之对应,我们把定位站发射信号的定位称之为有源定位,当然,有源定位实际上还有别的更科学更习惯的名称。 无源定位的特点: 无...

    本博文总结自:《无源定位》


    在电子对抗领域,在不发射对目标照射的电磁波的条件下获得目标的位置,我们称之为无源定位。

    无源的含义绝对不是不需要能源,或者不用电源。

    电子对抗中,对方目标的位置信息十分重要。定位中,所谓的无源,仅仅专指定位站不向被定位的对象发射电磁信号。与之对应,我们把定位站发射信号的定位称之为有源定位,当然,有源定位实际上还有别的更科学和更习惯的名称。

    无源定位的特点:

    无源定位的所有特点都来源于它在定位的过程中不向被定位的目标发射电磁信号。

    (1)所以它的第一个特点就是无源,即直接定位的一方不发射照射目标的信号。由于这一特点,无源定位系统的使用是不易被对方感知的,一般不存在被干扰的问题。但由于不发射电磁信号,所以一定要求目标发射信号,或者发射信号。不满足这个条件,无源定位系统是无法定位的。

    (2)无源定位的第二个特点是一般需要多站协同工作

    由于单个侦察站在接收电磁信号时无法计量信号来自多远,它只能给出在什么时间收到什么方位进入的信号。这样,除了一些特殊的情况外,无源定位需要多站提供信息,协同定位。

    这种协同表现在飞行速度较快的卫星上,可以使用单站定位,因为卫星移动速度较快,可以在很短的时间内移动到不同的位置,这样的话,可以在不同的位置处,接收辐射源的信号,进行定位。

    如果用于无人机以及其他移动速度不是太快的飞行器上,则需要多站协同定位,因为定位是一个实时性的工作,不可能允许你在很长的时间内确定几个位置,进行定位。

    (3)无源定位的第三个特点是系统要经过复杂的计算才能获取目标的位置

    形象地比喻,定位系统不像照相机,一工作就可以把对面的图像拍下来;它是一个画家,先要听几个不同的人描述,对画的景象是个什么样子,然后想好了,画出来。

    首先,定位系统并不知道目标会发什么样的信号,因此在一定意义上,它开始工作时如同一个一般的电子对抗侦察设备,先要做信号截获和一般意义上的分选处理。只有在这之后,它才意识到在面对的地域内有信号出现了,才有可能对它们定位。由于几个位置不在同一点的站将收到多个目标的信号,因此处理的下一步将是把信号配对;只有在各站对同一目标的信号被正确配对后,才可能做出正确的定位计算。

    这本书年代有点久远了,所以里面提到的观点,只能说值得参考,给人启发,但是并不是绝对的,例如开头就提到的那篇专利,就是直接基于空域稀疏表示的单站无源定位,不需要书上所述的那个思路。当然,定位方法还有很多,技术在进步。

    (4)无源定位的第四个特点是它的性能和系统内几个侦察定位站的布局有关。

    很容易想象,当定位站处于很近的位置时,定位性能肯定很差。故使用无源定位的人应当分析定位站的布局与性能的关系,对于某一个具体的应用,适当地调整系统内各定位站的位置,使效果尽可能的好。

    常用的一种分类方式:

    无源定位系统更多的是按照它所用的定位方法或体制进行分类。按侦察站的状态可以分为一下3类:

    (1)只用一个侦察站就能对目标进行定位。

    定位工作基于一个站,一个时刻,我们称这种定位体制为一点定位。由于侦察站是被动的,在接收到的信号中,本身并不含有目标源的位置信息。因此,这种定位原则上一定要有其他的先验信息,比如目标源在某一个面上或某一条线上,比如目标源在确切的某个时间发射信号等。当这些先验信息的误差较大时,定位的精度当然就较差。

    (2)只用一个侦察站,通过侦察站的运动获取信息,对目标定位。

    定位工作基于一个站、一段时间,我们称这种定位体制为动态定位。很显然,侦察站的不同的运动对同样位置的源会产生不同的侦察结果,因此,用这种体制定位,一定要先知道侦察站自身的运动情况。动态定位多用于对固定目标的定位,由于运动的相对性,要想对运动目标定位,就应该了解目标的运动情况,比如目标运动较侦察站慢得多,就可以把它近似为没动,又比如在一段时间内目标的运动可以近似为匀速直线运动等。

    这种体制的基本工作原理又可以分为两种:

    1)把若离散的测量等价看待,利用多个同类测量进行定位是其中的一种;

    2)测量由于运动产生的微分效果,引入不同类型的测量,利用不同类型的测量进行定位是另外的一种。

    (3)用一组侦察站,首先通过某种测量获得一些轨迹,目标的位置将位于这些轨迹上,然后用多条轨迹进行交叉定位

    定位是基于多个站,一个时刻的,我们成这种定位的体制为交叉定位。由于这种方法是基于一个时刻的,因此它可以在不了解目标运动信息的条件下对运动目标进行定位。这一大类又可以按交叉所用的轨迹的不同再细分,其中最常见的有3种:

    1)如果所用的轨迹是侦察站的测角线,交叉定位在一组射线中进行,我们称之为角交叉定位;

    2)如果所用的轨迹是由时间差形成的双曲线,交叉定位在一组双曲线中进行,我们称之为时差定位;

    3)如果所用的轨迹是多种多样的,我们称之为混合交叉定位。

    最后需要说一下的是,上面的这些说法并不是死的,技术在发展,更多定位方式也会不断涌现,例如最后一种定位方式,交叉定位,以及动态定位,也不是一定要用所说的那样发展。

    摘抄专利中的一句话:

    利用空域的稀疏性,将信号协方差矩阵联合稀疏表示对目标进行定位的方法。和传统的单站无源定位方法不同,这种方法不需要从接收信号中提取有关信息,而是直接利用采样信号的协方差矩阵就可以一步实现目标定位。除此之外,当选取合适的恢复算法时,可以在不知道目标数量的条件下实现多目标定位。

    最后,不得不说,《无源定位》中的观点确实能给人对定位以基础性的认识,受益颇多!

     

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  • 有源音箱和无源音箱哪个好

    千次阅读 2016-11-02 21:37:52
     现代家庭中,很多业主都配备了家庭小影院设备,其中,音箱是少不了的,市面上根据市场定位和消费群不同,主要分为两种:有源音箱和无源音箱。哪个更好呢?两者有什么区别呢?我们通过下文了解。 有源音箱和...

    转自:http://www.tobosu.com/article/2014-04-15/111911.html

     现代家庭中,很多业主都配备了家庭小影院设备,其中,音箱是少不了的,市面上根据市场定位和消费群不同,主要分为两种:有源音箱和无源音箱。哪个更好呢?两者有什么区别呢?我们通过下文了解。

    有源音箱和无源音箱图片1


      有源音箱介绍:

      内置功率放大电路,接通电源和信号输入就能工作。有源音箱是指音箱内部有一组电路,有功率放大的作用。比如电脑上用的音箱大部分都是有源音箱,也就是说,直接接在电脑的声卡上,就能用了。而不需要通过专门的功率放大器了。 缺点当然是里面的电路可能会引起一些共振,电磁干扰之类的。

    有源音箱和无源音箱图片2

      无源音箱介绍:

      无源音箱内部没有功率放大电路,需外接功率放大器才能工作。也可以把它看成 “木箱子+喇叭”,这样的好处是声音能达到最佳状态,不会受到干扰。由于 VCD,DVD,电脑的声卡都是不带功率放大器,只输出声音模拟信号的,需要接上专用的功率放大器。

    有源音箱和无源音箱图片3


      有源音箱和无源音箱哪个更好些呢?它们之间的区别在哪里?有源音箱和无源音箱的区别主要在音箱是否带有功率放大器。总结如下:

      1.在功率放大方面

      无源音箱没有内置功率放大电路,必须外接功率放大器才能工作。有源音箱外接有电源供电的内置功率放大电路,动力充足,接通电源和信号输入就能工作,用不着功率方放大器。

    有源音箱和无源音箱图片4

      2.在输出音效方面

      集成声卡在输出上对于一般的用户来说没有什么好谈论的,集成声卡主要靠驱动的软件调试来输出音效,而独立声卡是对特殊音效有要求才会针对性的购买,要不就是更高端的具备硬件级别的调试功能。因此集成声卡也能够满足绝大多数的用户的要求。没有特殊要求的话不要特别去买独立声卡,浪费钱。

    有源音箱和无源音箱图片5

      3.市场定位和消费群方面

      有源音箱现多用于电脑多媒体领域,和一些有特殊需求的场合(比如电子琴音箱), 这类音箱一般输出功率较小,音量不可能开得很大,且在功率放大器的电路上也不太讲究,属简易音响系统;无源音箱属于正式的音响,功率大,音质好,但产品体积较大,笨重。

    有源音箱和无源音箱图片6

      此外,无源音箱价格相对有源音箱要贵的多。从效果上来说也是无源音箱好些,但是无源音箱使用条件比较多,有点麻烦。有源音箱只要正确的连接音频线,数据线,接上电源就可以用了,而且对于一般的用户来说,听音乐看电影用有源音箱就完全OK了。

      以上就是有源音箱和无源音箱哪个好的分析及两者的区别,关键还是看个人需求。更多精彩资讯,请多关注土拨鼠网。


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    RFID微波(Microwave)的典型频段为2.45GHz和5.8GHz。此频段下的标签可以是有源的,也可以是无源的,通过电磁耦台方式同阅读器通信。通信距离一般大于1m,典型情况为4-6m,最大可超过10m(So 定位精度典型情况在4-6m,因为传输距离就需要这么远,你要是想在整栋部署RFID定位,靠,该需要多少RFID读写器呀,成本可不是一般的高)。超高频频段的电波不能通过许多材料,特别是水、灰尘、雾等悬浮颗粒物质。超高频阅读器有很高的数据传输速率,在很短的时间内可以读取大量的电子标签。阅读器一般安装定向天线,只有在阅读器天线定向波速范围内的标签才可被读写。标签内的天线般是长条和标签状,天线有线性和圆极化两种设计,满足不同应用的需求。超高频标签的数据存储量一般限定在2048bit以内,再大的存储容量在现阶段而言基本上没有什么意义。从技术及应用角度来说,标签并不适合作为大量数据的载体,其主要功能还是在于标识物品并完成非接触识别过程。典型的数据容量指标有1024bit、128bit,64bit等。EPCgloabl规定的电子产品码EPc的容量为96bit。其典型应用包括供应链管理、生产线自动化、航空包裹管理、集装箱管理、铁路包裹管理、后勤管理系统等。

    所以,从精度来来讲,RFID在某些方面确实要比WiFi有优势,但考虑到成本,那些做RFID的厂商是否可以歇歇了?不过RFID的主要功能不是用来定位,做RFID的厂商大可不必担心。

    先说说无源电子标签。

    目前市场上80%为无源电子标签,不到20%为有源电子标签。无源电子标签(被动标签)没有内装电池,在阅读器的读出范围之外时,电子标签处于无源状态,在阅读器的读出范围之内时,电子标签从阅读器发出的射频能量中提取其工作所需的电源。无源电子标签一般均采用反射调制方式完成电子标签信息向阅读器的传送。无源电子标签在接收到阅读器发出的微波信号后,将部分微波能量转化为直流电供自己工作,一般可做到免维护,成本很低并具有很长的使用寿命,比主动标签更小也更轻,读写距离则较近(约在1mm~30mm)。

    无源电子标签不需外加电池即可擦写,薄到可嵌入纸币中,迷你体积可以隐藏在各种物品里,安全性高,储存的数据量远比传统条形码多、不容易被伪造,具有可循环使用耐久特性,特制材质能被放置于较恶劣的环境中,成本低。在高温或低温下能正常工作,系统一致性很好,无源卡的使用寿命保证10年以上,免维护。外型小巧,轻,薄,安装方便。

    当然市面上也有超高频的无源RFID标签,在空气中的读距范围在0~10米,但是会受到附着介质的影响,尤其是水和金属,其实超高频标签不适用于贴近人或者金属的场合。

    这种无源标签确实不用担心标签耗电的问题,这点绝对比WiFi标签要高明许多,但缺点也显而易见,还是那句老话,要看应用场合了。

    再说说有源电子标签。

    有源电子标签又称主动式标签,是指标签工作的能量由电池提供,电池、内存与天线一起构成有源电子标签,不同于被动射频的激活方式,在电池更换前一直通过设定频段外发信息。

    常见的有源电子标签工作于433M频段或2.4G工作频段。

    有源电子标签按照工作频率可以分为433MHz、900MHz、2.45GHz。按照通讯方式可以分为单向标签、双向标签。按照封装方式可以分为卡式标签、腕式标签、封条标签、钥匙式标签等。

    目前有源RFID的主要频段为:433MHz、900MHz、2.45GHz、5.8GHz。有源RFID的通讯距离在百米以上,一般为120-150米。可以通过软硬件的调整在最远通讯范围内调节通讯距离。

    一般厂家所提供的信号传输距离都是在地面空旷地带条件下的理想通讯距离,但由于建筑物内部,尤其是医院场景中的环境非常复杂,再加上人员和设备的干扰,特别是2.4G信号其本来传输距离就短再加上信号穿透能力差、传输衰减大,其信号在巷道中传输的实际有效距离会大大缩短,在有些情况下信号会变得很弱,甚至收不到信号。由于射频卡信号之间难免冲突,因此需要经过几次发送才能确保分站收到全部卡,所以在卡数量一定的情况下,系统读卡速度主要取决于射频卡每次信号发送的间隔,而不是数据传输速率。间隔越短读卡速度越快,但同时功耗也越大,电池寿命越短。

    为了满足行业标准对电池的寿命要求,一般射频卡发送间隔在1~5秒之间,这样就需要几秒甚至几十秒的时间才能将80个并发识别数量的卡(数量80是国家的一个行业标准)全部读上来。

     

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  • 无源雷达技术的发展

    2020-10-25 18:44:05
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